1.3.Реал вақт ўлчамида ишлаш Реал вақт тизими – бу воқеага кафолатланган вақт ичида этибор қилувчи ҳисоблаш тизимидир [13,15].
Реал вақт тизими (РВТ) – бу чиқиш таъсирини ҳосил қилиш вақти муҳим бўлган ҳар қандек ҳисоблаш тизими. Масалан, технологик жараёнларни бошқариш, ўрнатилган ҳисоблаш тизимлари, савдо-ғазна тизимлари ваҳоказо.
Ахборот тизимларини реал вақт тизимларидан тубдан фарқи, “кириш-чиқишга этибор тезлиги” кўрсатгичнинг таълқин қилиниши: “Тўғри жавоб кечикди=нотўғри” (“The right answer late is wrong”, ”Правильный ответ поздно =неправильно”).
Ўрнатиладиган тизимларнинг хусусиятларига ишончлилик, ҳавсизлик ва кафолатланган этибор вақтини таъминлаш киради. Кафолатланган этибор вақтига риоя қилишни реал вақтда ишлаш деб аталади.
Ўрнатилган ҳисоблаш тизимлари бошқариладиган объект ҳақида датчиклар ёрдамида ахборот олади. Олинган ахборотга ўрнатилган ахборот тизими жавоб сифатида бошқариш таъсирини ишлаб чиқаради ва бошқариш сигналини объект билан уланиш воситаси орқали узатади. Бошқарилиши керак бўлган объектдан сигнал олишдан то ўрнатилган тизимдан бошқарув сигналини узатишгача бўлган вақт оралиғини этибор вақти деб аталади.
Реал вақт тизими ҳар доим тез ишловчи бўлиши шарт эмас. Реал вақт тизими датчиклардан келган ахборотга жавобни кафолатланган вақт оралиғида бошқариш сигналини ҳосил қилиб бериши керак.
Этибор вақтига риоя қилмаслик оқибатларининг муҳимлик даражасига боғлиқ ҳолда одатда РВТ икки гурухга ажратилади:
юмшоқ реал вақт тизимлари;
қаттиқ реал вақт тизимлари.
Юмшоқ реал вақт тизимлари (soft real-time system) – ушланиш ўртача катталаикларда берилади. Бу тизимлар бизнес-жараёнларини ташкиллаштириш ва савдода қўлланилади.
Қаттиқ реал вақт тизими - бу реал вақт тизимида вақт бўйича чекланишларни бажармаслик, тизимнинг мақсадли вазифасини бажаришда фалокатли оқибатларга олиб келади. Бу тизимлар ҳарбий ва космик соҳаларда ишлатилади.
Қаттиқ реал вақт тизимлари (hard real-time system) бўлган ҳолда берилган вақт оралиғидан (“дедлайн” юзага келиши) сўнг бажарилган операция фойдасиз ҳисобланади ва оқибатда бутун тизимни ишдан чиқишига олиб келиши мумкун деб ҳисобланади. Юмшоқ реал вақт тизими (soft real-time system) вақт бўйича ушланишларга йўл қўяди ва ажратилган вақт оралиғида этибор учун турли чоралар амалга оширилади, масалан, ҳосил қилинадиган жавобни сифатини камайтириш эвазига (масалан, видеода кадрларни ўтказиб юбориш).
Қаттиқ реал вақт тизимларида ушланишлар секунд ёки милли секунларда берилади, вақт бўйича чекланишларни бажарилмаслиги тизимнинг мақсадли вазифалари учун фалокатли оқибатларга олиб келади.
Одатда, қаттиқ реал вақт тизимлари паст даражадаги воситалар билан мулоқатда бўлади. Масалан, автомобиль двигателини бошқариш тизими қаттиқ реал вақт тизимидир, чунки сигналга этибор ушланиб (кечикса) қолса двигателни ишдан чиқишига олиб келиши мумкун.
Ўрнатиладиган қаттиқ реал вақт тизимларига бошқа мисол бўлиб тиббиёт тизимлари (юракни электрон стимулятори ва бошқалар), ҳавсизлик ёстиқларини бошқариш тизими, саноат роботлари, алоҳида электр таъминот воситасини бошқариш тизими бўла олади.
Воқеага берилган вақт оралиғида қатий этибор қилиш шарт бўлган ҳолларда қаттиқ реал вақт тизимлари жорий этилади. Одатда бундек қаттиқ талаблар этибор ушланиб қолиш ҳолатлари рўй берса у ёки бу ҳолатда катта талофатлар содир бўлиши мумкун бўлган тизимларда фойдаланилади, масалан, атроф муҳитга жисмоний шкаст етказиш ва инсон ҳаётига ҳавф бўлганда. Маълум мисоллардан ҳарбий ва космик тизимларни бошқариш бўла олади.
Битта масаладан ортиқ масала ечилиши керак бўлган ҳолда тизим вақтини тақсимлаш ечиладиган масаланинг муҳимлик даражасини инобатга олган ҳолда амалга оширилади. Ундан ташқари, шундек алгоритмлар борки бажарилишига энг кам вақт қолган масалаларга вақт бўйича устунлик беради (Earliest Deadline First). Бундек алгоритмлар 100% дан кам юкланган тизимлар учун мос келади.
Юмшоқ реал вақт тизимлари учун ушланиш вақти ўртача катталикларда берилади. Бунга банк терминаллари ёки савдо аппаратлари мисол бўла оладилар. Одатда юмшоқ реал вақт тизимларига мисол бўлиб тижорат авиайўлларини учиш жадвалларини бошқарувчи дастурий таъминот бўла олади. Бундек тизим бир неча секун ушланиш билан ишлай олиши мумкун. Жадвалларни бошқариш тизимида ҳисоблашлар реал вақт иш тартибида бажарилмаса, тижорат авиоташишларни таъминлаш мумкун бўлмай қолар эди. Реал вақт аудио ёки видио тизимлари ҳам шунингдек, одатда юмшоқ реал вақт тизимларига киради. Реал вақт чекланишлари бузилиши сифатни йўқотишда намоён бўлади, тизим эса ишлашни давом эттиради.
Қайд қилиб ўтиш муҳимки, қаттиқ ва юмшоқ реал вақт тизимлари ўртасидаги фарқи масалани ечишга етарли вақт миқдори билан албатта боғлиқ бўлиши шарт эмас. Агарда процессорни 15 минут (қаттиқ реал вақт) ичида совитилмаса компьютер қизиб кетиши мумкун. Бошқа тарафтдан эса, тармоқ картаси буфердаги ахборотни йўқотиши мумкун, агарда уни секунднинг улишида ўқилмаса, лекин бу ахборотларни такроран узатилиши мумкун. Фойдаланувчи эса бу ушланишни умуман сезмайди ҳам.
Ўрнатиладиган тизимларни ишлашини реал вақтда ташкил этиш уларни лойиҳалаштиришдаги асосий муаммолардан бири ҳисобланади.
